显示图像检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及近眼显示技术领域，特别是涉及一种显示图像检测装置。


背景技术：

2.近年来，增强或虚拟现实(ar/vr)设备的应用在游戏、军事、教育、交通和医药等各种行业中迅速增长。伴随着市场的增长，由于ar/vr设备制造商各自采用独特的方法将显示器集成到设备中，因此不同的显示设备通常具有不同的几何形状和显示规格，而人们也越来越需要适用于各类复杂情况的方法或手段来测量各类ar、vr或mr显示器(统称近眼显示器，ned)。
3.近眼显示设备作为一类需要尽可能靠近眼睛观看的显示系统，虽然其能够提供沉浸式视觉输入的能力，但是伴随着显示图像的放大，显示器原本的缺陷也会被放大，而这些缺陷会损害用户体验。与此同时，对于显示画面的体验，如果仅通过人眼的直观感受作为评价标准，那么评价结果也会因人而异，自然难免留于主观。如何客观地对近眼显示设备的具体显示性能进行量化表征，准确地测量和评判就显得尤为重要，因此合理地对近眼显示器进行有效地测试已经成为一种新兴需求。然而，虽然现有技术中存在一些试图满足近眼显示器独特测试标准的技术，但是在全面解决所有可测量的近眼显示特性方面存在很大的局限性。以下简述一些传统的测量方法所存在的问题或缺点：
4.1)采用机器视觉相机的测量方法：其关键限制是其不适用于绝对亮度和颜色的测量。由于传统的机器视觉系统仅捕获相对数据，不提供计量数据来测量人眼在照明显示器中可视化的绝对亮度或颜色，并且机器视觉通常用于对视觉特征进行快速且重复的测量，因此许多传统的机器视觉系统会因提高速度而牺牲分辨率，但是显示缺陷可能会以与单个显示像素量级一样地发生，如果测量系统无法识别高分辨率显示中从一个像素到另一个像素的缺陷，则它可能会错过那些对于观察近眼显示的人来说是显而易见的缺陷。
5.2)搭配标准光学镜头的测量方法：标准光学解决方案不适用模拟人眼在近眼显示的环境中进行测量，这是传统光学硬件设计的局限性。例如，传统的35mm镜头具有内部光圈，该光圈位置会导致显示器的整个视场(fov)闭塞，即部分测量视场受遮挡。由于该镜头光圈和近眼显示器的入射光瞳并没有完全很好地匹配和衔接，因此光线将受镜头外壳和近眼显示器的入口孔边缘的阻塞，而无法捕捉近眼显示器的整个视场。
6.事实上，传统的测量设备难以同时兼容各类显示图像测量，即很难在针对各类不同距离(或屈光度)下的显示图像进行检测的同时，涵盖宽视场，如水平视场角120
°
(
±
60
°
)，的近眼显示器的检测，这主要体现在实现屈光度调节和超大视场的光学检测镜头的设计难度大。此外，传统配套镜头多为广角镜头或鱼眼镜头，对应的镜头体积大且畸变严重，以致图像变形与空间信息不匹配，从而引起采集的检测图像空间位置失真，只能通过后续的图像处理进行校正，但这也会对采集的原图像产生一定的影响。


技术实现要素：

7.本实用新型的一优势在于提供一种显示图像检测装置，其能够准确且全面地测量近眼显示器的显示图像，以便客观地评价近眼显示器的显示性能。
8.本实用新型的一优势在于提供一种显示图像检测装置，其能够结合实际工程应用的可能性，有效地提供了一些可能的灵活创新的光路排布形式和思路，以期更好地复制人眼观感，进而达成对近眼显示器及其显示质量进行准确测量的目标。
9.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够将成像检测光路与颜色检测光路联合搭配使用，以实现准确而全面的测量，便于更好地表征人眼的特点。
10.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够将成像检测系统、光度色度检测系统与合理的光学器件进行集成和搭配使用，以便实现准确且全面的近眼显示图像测量。
11.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够通过前置的可变光阑和屈光度可调节的检测镜头来准确地表征人眼特点。
12.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够联合分光元件以形成双光路检测系统，通过其中一路光实现与成像性能相关的测量，以捕获与人眼所见图像在细节和清晰度上等效的图像，以进行相同的质量确定；同时另一路光则可实现与光度色度相关的测量，以准确测量显示图像关键的亮度及颜色信息。
13.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够完善且全面地表征显示图像的性能，有效地规避传统图像检测系统所存在的各类问题。
14.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够将一种特殊设计的检测镜头与图像传感器和光度色度传感器配合使用，形成专门用于测量近眼显示器的独特光学系统，便于准确地评估近眼显示器的显示质量。
15.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够利用前置光阑来准确地复制人眼在近眼显示器中的位置，使得捕获的显示图像不受任何遮挡及干扰，以便准确地复制人眼观感。
16.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够通过在检测镜头的前端引入转折棱镜，以更近一步地压缩前端尺寸，减小前端体积，使得空间更为紧凑，以期适配绝大多数的应用测量场景。
17.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够利用具有足够分辨率的检测镜头来捕获显示图像中的所有细节，实现像素级缺陷检测。与此同时，所述检测镜头为屈光度可调的镜头，能够实现较大范围内的屈光度调节功能，以便达到兼容具有屈光度调节的各种类型的图像显示设备的图像检测。
18.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，在本实用新型的一实施例中，所述显示图像检测装置能够采用双光路检测系统，将一路光传输到图像传感器，以实现清晰度、视场角、畸变等指标的检测；并将另一路光传输至光度色度传感器，以实现对显示画面的亮度和色度值的准确测量，以便避免进行成像端测量到光度色度端检测之间的来回切换，节省时间，提高检测效率。
19.本实用新型的另一优势在于提供一种显示图像检测装置，其中，为了达到上述目的，在本实用新型中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此，本实用新型成功和有效地提供一解决方案，不只提供一简单的显示图像检测装置，同时还增加了所述显示图像检测装置的实用性和可靠性。
20.为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，本实用新型提供了一种显示图像检测装置，包括：
21.分光组件，其中所述分光组件定义出一路共用检测光路、一路成像检测光路以及一路颜色检测光路，用于将沿着所述共用检测光路传播的待测图像光分束成沿着所述成像检测光路传播的分光束和沿着所述颜色检测光路传播的分光束；
22.检测镜头，其中所述检测镜头包括沿着所述共用检测光路依次布置的前置光阑和透镜组，用于使沿着所述共用检测光路传播的该待测图像光先依次通过所述前置光阑和所述透镜组，再传输至所述分光组件；
23.成像检测组件，其中所述成像检测组件被对应地设置于所述成像检测光路中，用于接收沿着所述成像检测光路传播的该分光束以进行与成像性能相关的测量；以及
24.颜色检测组件，其中所述颜色检测组件被对应地设置于所述颜色检测光路中，用于接收沿着所述颜色检测光路传播的该分光束以进行与光度色度相关的测量。
25.根据本技术的一实施例，所述分光组件为分光棱镜，其中所述分光棱镜包括第一棱镜、第二棱镜以及分光元件，其中所述第一棱镜和所述第二棱镜以斜面对斜面的方式被相对地布置，并且所述分光元件被设置于所述第一棱镜的斜面和所述第二棱镜的斜面之间，用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透射该待测图像光中的另一部分光束。
26.根据本技术的一实施例，所述分光组件为分光板，其中所述分光板包括透光基板和分光元件，其中所述分光元件被设置于所述透光基板的表面，用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透射该待测图像光中的另一部分光束。
27.根据本技术的一实施例，所述分光组件包括异形分光棱镜，其中所述异形分光棱镜具有面向所述检测镜头的入光面、面向所述颜色检测组件的分光面以及面向所述成像检测组件的出光面，其中所述异形分光棱镜的所述入光面、所述分光面以及所述出光面互不平行，并且所述异形分光棱镜的所述分光面用于将从所述入光面射入的该待测图像光分束成被所述分光面透射的分束光和被所述分光面反射的分束光。
28.根据本技术的一实施例，所述异形分光棱镜包括异形棱镜和分光元件，其中所述分光元件被对应地设置于所述异形棱镜上与所述颜色检测组件对应的侧面，以形成所述异形分光棱镜的所述分光面，用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透射该待测图像光中的另一部分光束。
29.根据本技术的一实施例，所述异形分光棱镜进一步具有反光面，其中所述异形分光棱镜的所述反光面与所述异形分光棱镜的所述入光面相对地布置，用于将从所述入光面
射入的该待测图像光反射至所述分光面。
30.根据本技术的一实施例，所述分光组件进一步包括附加反射棱镜，其中所述附加反射棱镜被对应地设置于所述异形分光棱镜的所述分光面和所述颜色检测组件之间，用于反射地折转所述颜色检测光路。
31.根据本技术的一实施例，所述分光元件为偏振分光膜或部分反透膜。
32.根据本技术的一实施例，所述颜色检测组件包括沿着所述颜色检测光路依次布置的视场光阑、中继透镜以及光度色度传感器，用于使沿着所述颜色检测光路传播的该分光束先依次通过所述视场光阑和所述中继透镜，再被所述光度色度传感器接收以获得光度色度信息。
33.根据本技术的一实施例，所述视场光阑被设置于由所述分光组件和所述检测镜头构成的光学系统的中间像面。
34.根据本技术的一实施例，所述颜色检测组件进一步包括后置光阑，其中所述后置光阑被对应地设置于所述中继透镜和所述光度色度传感器之间的光路中，并且所述后置光阑和所述前置光阑相对于由所述透镜组、所述分光组件以及所述中继透镜组成的光学系统呈物像共轭关系。
35.根据本技术的一实施例，所述光度色度传感器位于由所述透镜组、所述分光组件以及所述中继透镜组成的光学系统的后焦点，并且所述视场光阑和所述光度色度传感器相对于所述中继透镜呈物像共轭关系。
36.根据本技术的一实施例，所述颜色检测装置进一步包括反射元件，其中所述反射元件被对应地设置于所述视场光阑和所述中继透镜之间的光路中，用于反射地转折所述颜色检测光路。
37.根据本技术的一实施例，所述检测镜头进一步包括转折棱镜，其中所述转折棱镜被设置于所述前置光阑和所述透镜组之间的光路中，用于转折所述共用检测光路。
38.根据本技术的一实施例，所述转折棱镜具有面向所述前置光阑的入射面、第一反射面以及面向所述透镜组的出射面，用于使通过所述前置光阑的该待测图像光先经由所述入射面射入所述转折棱镜，再在经由所述第一反射面反射以改变传播方向后，从所述出射面射出以传播至所述透镜组。
39.根据本技术的一实施例，所述转折棱镜进一步具有第二反射面，其中所述转折棱镜的所述第二反射面与所述转折棱镜的所述第一反射面相对地布置，用于使从所述入射面射入的该待测图像光先经由所述第一反射面反射以首次改变传播方向，再经由所述第二反射面反射以再次改变传播方向后，从所述出射面射出以传播至所述透镜组。
40.根据本技术的一实施例，所述前置光阑具有可调孔径，以形成可变光阑，并且所述检测镜头为屈光度可调的镜头。
41.通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
42.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
43.图1是根据本实用新型的第一实施例的显示图像检测装置的结构示意图。
44.图2示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述显示图像检测装置的光路示意图。
45.图3示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述显示图像检测装置的一个变形实施方式。
46.图4是根据本实用新型的第二实施例的显示图像检测装置的光路示意图。
47.图5示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第一变形实施方式。
48.图6示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第二变形实施方式。
49.图7示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第三变形实施方式。
50.图8示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第四变形实施方式。
51.图9示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第五变形实施方式。
52.图10示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置的第六变形实施方式。
具体实施方式
53.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
54.本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
55.在本实用新型中，权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”，即在一个实施例，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个。除非在本实用新型的揭露中明确示意该元件的数量只有一个，否则术语“一”并不能理解为唯一或单一，术语“一”不能理解为对数量的限制。
56.在本实用新型的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本
实用新型中的具体含义。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.近年来，新兴的ar/vr技术(即近眼显示技术)需要一种新的方法来进行显示测试，包括新的方法、软件算法或系统等。虽然以往存在一些试图满足近眼显示器的独特测试标准的技术，但是在全面解决所有可测量的近眼显示特性方面存在很大的局限性。为了解决传统测量方法所存在的各类问题，本技术将成像光路与光度色度探测光路联同合理的光学器件进行搭配使用，以实现准确而全面的近眼显示测量。
59.参考附图之图1和图2所示，根据本实用新型的第一实施例的显示图像检测装置被阐明。具体地，所述显示图像检测装置1可以包括分光组件10、检测镜头20、成像检测组件30以及颜色检测组件40。所述分光组件10定义出一路共用检测光路100、一路成像检测光路101以及一路颜色检测光路102，用于将沿着所述共用检测光路100传播的待测图像光分束成沿着所述成像检测光路101传播的分光束和沿着所述颜色检测光路102传播的分光束。所述检测镜头20包括所述分光组件10的所述共用检测光路100依次布置的前置光阑21和透镜组22，用于使沿着所述共用检测光路100传播的该待测图像光先依次通过所述前置光阑21和所述透镜组22再传输至所述分光组件10。所述成像检测组件30被对应地设置于所述分光组件10的所述成像检测光路101中，用于接收沿着所述成像检测光路101传播的该分光束以进行与成像性能相关的测量。所述颜色检测组件40被对应地设置于所述分光组件10的所述颜色检测光路102中，用于接收沿着所述颜色检测光路102传播的该分光束以进行与光度色度相关的测量。可以理解的是，所述待测图像光来自待测的近眼显示器，以对所述近眼显示器的显示性能进行检测。
60.值得注意的是，由于本技术的所述显示图像检测装置1可以通过所述检测镜头20来表征人眼特点，并联合所述分光组件10以形成双光路检测系统，使得同一路待测图像光能够被分束成两路光，其中一路光可实现与成像性能相关的测量，以捕获与人眼所见图像在细节和清晰度上等效的图像，以进行相同的质量确定，另一路光则可实现与光度色度(即颜色)相关的测量，以准确地测量该显示图像上关键的亮度和色度信息，因此所述显示图像检测装置1不仅能够完善全面地表征显示图像的性能，而且还能够有效地规避传统图像检测系统所存在的问题。换言之，本技术的所述显示图像检测装置1将成像检测系统和光度色度检测系统通过合理的光学器件进行集成和搭配使用，以便准确且全面地进行近眼显示测量。
61.更具体地，如图1和图2所示，所述显示图像检测装置1的所述分光组件10可以但不限于被实施为一分光棱镜11，其中所述分光棱镜11用于将沿着所述共用检测光路100传播的待测图像光分束成沿着所述成像检测光路101传播的分光束和沿着所述颜色检测光路102传播的分光束。
62.示例性地，如图1和图2所示，所述分光棱镜11可以但不限于包括一第一棱镜111、一第二棱镜112以及一分光元件113，其中所述第一棱镜111和所述第二棱镜112以斜面对斜面的方式被相对应地布置，并且所述分光元件113被设置于所述第一棱镜111的斜面和所述第二棱镜112的斜面之间，其中所述分光元件113用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透射该待测图像光中的另一部分光束。
63.在本技术的一示例中，所述分光棱镜11的所述分光元件113被实施为一分光膜，用于将该待测图像光分束成两路光。例如，所述分光膜可以但不限于被实施为偏振分光膜或消偏分光膜。可以理解的是，所述分光元件113可以被镀于所述第一棱镜111或所述第二棱镜112的斜面，也可以通过胶合的方式被设置于所述第一棱镜111的斜面和所述第二棱镜112的斜面之间。
64.当然，在本技术的其他示例中，所述分光棱镜11的所述分光元件113也可以被实施为一部分反透膜，用于反射该待测图像光中的一部分，并透射该待测图像光的另一部分。可以理解的是，所述分光元件113可以按照一定比例进行分束，例如，所述部分反透膜可以但不限于被实施为半反半透膜，用于反射50％的待测图像光，并透射50％的待测图像光。
65.优选地，所述分光棱镜11的所述第一棱镜111和所述第二棱镜112均可以被实施为直角棱镜，并且所述第一棱镜111和所述第二棱镜112的尺寸和形状优选地保持相同，以通过所述第一棱镜111和所述第二棱镜112组装成具有矩形结构的所述分光棱镜11，使得所述图像检测光路101垂直于所述颜色检测光路102，有助于降低所述分光组件10的组装难度和光路设计难度。可以理解的是，在本技术的一示例中，所述分光组件10的所述共用检测光路100可以垂直于所述颜色检测光路102，且平行于所述图像检测光路101；或者，在本申情的其他示例中，所述分光组件10的所述共用检测光路100也可以垂直于所述图像检测光路101，且平行于所述颜色检测光路102。
66.值得注意的是，由于复制人眼瞳孔大小的光阑可捕获与人眼等效的显示光，且人眼在明暗差别较大的环境下瞳孔大小会随之发生变化，因此匹配及大小合适的光阑对于复制近眼显示器中的人眼入瞳非常重要。基于此，根据本技术的上述第一实施例的所述显示图像检测装置1的所述检测镜头20中的所述前置光阑21优选地具有可调孔径，以被实施为一可变光阑，其中所述前置光阑21位于所述检测镜头20的最前端，用于有效地调节所述检测镜头20的光圈大小。
67.可以理解的是，与传统镜头的光圈位于镜头内部不同，本技术的所述检测镜头20的所述前置光阑21位于所述检测镜头20的最前端，以便准确地复制人眼在近眼显示器中的位置，使得捕获显示图像不受任何遮挡及干扰。与此同时，所述前置光阑21的光阑大小可进行调整(如1.5mm至8mm)，特别是可以通过对该待测图像光的强度进行判定，以自适应的方式联动地调整光阑大小。
68.更优选地，所述检测镜头20可以被实施为屈光度可调的镜头，使得所述显示图像检测装置1能够兼容对屈光度可调的近眼显示器的测量。值得注意的是，在本技术的一示例中，所述检测镜头20的所述透镜组22可以包括至少一液体透镜，以实现屈光度的调节。当然，在本技术的其他示例中，所述检测镜头20还可以包括至少一移动组元，其中所述移动组元用于移动所述透镜组22中的部分透镜，以通过机械方式来实现屈光度的调节。
69.可以理解的是，本技术的所述检测镜头20具有足够分辨率，以捕获显示图像中的
所有细节，从而实现像素级缺陷检测。同时，所述检测镜头被实施为屈光度可调的镜头，可以实现较大范围内的屈光度调节功能(例如
±
10d)，以达到兼容具有屈光度调节的近眼显示器的图像检测。
70.此外，本技术的所述检测镜头20也可以由机械臂带动以进行平移或旋转等运动，以便将待测的显示图像的各视场进行扫描测量，这在一定程度上解决某些待测近眼显示器对检测镜头的过高视场需求，以有效地减小所述检测镜头的体积及设计压力，便于实际测量应用。
71.根据本技术的上述第一实施例，如图1和图2所示，所述成像检测组件30可以包括一图像传感器31，其中所述图像传感器31用于接收沿着所述成像检测光路101传播的分光束以获得图像信息，从而实现诸如清晰度、视场角、畸变等与成像性能相关的指标的测量。可以理解的是，所述图像传感器31可以但不限于被实施为感光芯片。
72.根据本技术的上述第一实施例，如图1和图2所示，所述颜色检测组件40可以包括一光度色度传感器41、一中继透镜42以及一视场光阑43，其中所述视场光阑43、所述中继透镜42以及所述光度色度传感器41依次被对应地设置于所述分光组件10的所述颜色检测光路102中。换言之，所述颜色检测组件40包括沿着所述颜色检测光路102依次布置的所述视场光阑43、所述中继透镜42以及所述光度色度传感器41，使得沿着所述颜色检测光路102传播的分光束先依次通过所述视场光阑43和所述中继透镜42，再被所述光度色度传感器41接收以获得光度色度信息，从而实现对显示图像的亮度和色度值进行准确测量。
73.值得注意的是，所述颜色检测组件40的所述视场光阑43优选地被设置于由所述分光组件10和所述检测镜头20构成的光学系统的中间像面，以进行视场的选取和过滤，使得被选定好的一定视场角度范围内的光线继续沿着所述颜色检测光路102传播，以到达所述光度色度传感器41被接收。
74.更优选地，所述视场光阑43也具有可调孔径，以实现对到达所述光度色度传感器41的视场范围进行选取，如
±1°
等。
75.根据本技术的上述第一实施例，所述颜色检测组件40的所述中继透镜42可以但不限于被实施为如图1所示的单片透镜。当然，在本技术的其他示例中，所述中继透镜42也可以被实施为由多片透镜组成的透镜组。
76.此外，所述光度色度传感器41可以但不限于被实施为光谱仪，以进行光度色度的测量。
77.值得一提的是，根据本技术的上述第一实施例，所述视场光阑43优选地与所述中继透镜42的焦平面重合。
78.示例性地，在本技术的一示例中，如图1和图2所示，所述颜色检测组件40可以进一步包括一后置光阑44，其中所述后置光阑44被设置于所述中继透镜42和所述光度色度传感器41之间的光路中，并且所述后置光阑44和所述前置光阑21相对于由所述透镜组22、所述分光组件10以及所述中继透镜42组成的光学系统呈物像共轭关系。可以理解的是，在本技术的这一示例中，所述颜色检测组件40的所述中继透镜42被实施为准直透镜，用于将沿着所述颜色检测光路102传播的分光束准直成平行光束，以传播至所述光度色度传感器41。
79.值得注意的是，尽管上述第一实施例的所述显示图像检测装置1以所述分光组件10被实施为所述分光棱镜11为例来阐述其优势，但所述分光组件10并不局限于所述分光棱
镜11这一种分光结构，在本技术的其他示例中，所述分光组件10还可以被实施为诸如分光板、分光膜或分光镜等其他形式的分光结构。
80.示例性地，附图3示出了根据本实用新型的上述第一实施例的所述显示图像检测装置1的变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第一实施例，根据本实用新型的所述变形实施方式的区别在于：所述分光组件10可以被实施为一分光板12，其中所述分光板12包括一透光基板121和上述分光元件113，其中所述分光元件113被设置于所述透光基板12的表面，用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透射该待测图像光中的另一部分光束。
81.值得注意的是，由于所述分光板12的所述透光基板121的重量均远远小于所述分光棱镜11的所述第一棱镜111和所述第二棱镜112的重量之和，因此根据本技术的这个变形实施方式的所述显示图像检测装置1的重量得以大幅地减小。
82.优选地，所述分光板12的所述透光基板121被实施为一平板，并且所述分光元件113被形成于所述透光基板121的平整表面。
83.此外，所述颜色检测组件40的所述光度色度传感器41优选地位于由所述透镜组22、所述分光组件10以及所述中继透镜42组成的光学系统的后焦点，并且所述视场光阑43和所述光度色度传感器41相对于所述中继透镜42互为物像共轭关系。可以理解的是，在本技术的这个变形实施方式，所述中继透镜42被实施为聚焦透镜，使得沿着所述颜色检测光路102传播的分光束被所述中继透镜42聚焦于所述光度色度传感器41，这样所述颜色检测组件40可以不包括所述后置光阑44，仍能够使所述光度色度传感器41较好地接收沿着所述颜色检测光路102传播的分光束。
84.值得注意的是，尽管根据本技术的上述变形实施方式的所述显示图像检测装置1中的所述中继透镜42被实施为聚焦透镜以便省去所述后置光阑44，但在本技术的其他示例中，所述中继透镜42仍可以被实施为准直透镜。换言之，在本技术的一示例中，当所述分光组件10被实施为所述分光板12时，所述中继透镜42可以被实施为准直透镜，并且所述颜色检测组件40包括所述后置光阑44；或者，在本技术的另一示例中，当所述分光组件被实施为所述分光棱镜11时，所述中继透镜42也可以被实施为聚焦透镜，以省去所述后置光阑44。
85.值得一提的是，由于根据本技术的上述第一实施例的所述显示图像检测装置1中的所述共用检测光路100通常为直线光路，且平行于所述图像检测光路101，使得所述显示图像检测装置1只能接收并检测沿着所述显示图像检测装置1的长度方向传播的该待测图像光，因此所述显示图像检测装置1将极易与待测的近眼显示器的外壳或其他结构件发生干涉，导致测量无法顺利地进行。为了解决这一问题，根据本技术进一步提供了另一种显示图像检测装置，其通过对光路的具体排布形式进行调整，以灵活地适应实际检测需求。
86.参考附图之图4所示，根据本实用新型的第二实施例的显示图像检测装置被阐明。具体地，相比于根据本技术的上述第一实施例，根据本技术的所述第二实施例的所述显示图像检测装置1的不同之处在于：所述检测镜头20可以进一步包括一转折棱镜23，其中所述转折棱镜23被设置于所述前置光阑21和所述透镜组22之间的光路中，用于转折所述分光组件10的所述共用检测光路100，以便有效地调整所述检测镜头20的镜筒倾斜角度，进而有效地减少或避免所述显示图像检测装置1与所述近眼显示器发生结构干涉，使得测量顺利进行。可以理解的是，本技术通过在所述前置光阑21和所述透镜组22之间设置所述转折棱镜23，能够在很大程度上压缩由所述前置光阑21进入所述透镜组22的光线口径，有效地减小
镜头前端的尺寸体积。
87.示例性地，如图4所示所述转折棱镜23可以具有面向所述前置光阑21的一入射面231、一第一反射面232以及面向所述透镜组22的一出射面233，用于使通过所述前置光阑21的该待测图像光先经由所述入射面231射入所述转折棱镜23，再在经由所述第一反射面232反射以改变传播方向后，从所述出射面233射出以传播至所述透镜组22。
88.优选地，所述转折棱镜23的所述第一反射面232被实施为全反射面，使得从所述入射面231射入的该待测图像光能够在所述第一反射面232处发生全反射，以在改变该待测图像光的传播方向后从所述出射面233射出。当然，在本技术的其他示例中，所述转折棱镜23的所述第一反射面232也可以被实施为功能面，以通过在所述转折棱镜23的所述第一反射面232设置诸如高反膜或反射涂层等反射元件来实现反射该待测图像光的功能。
89.更优选地，所述转折棱镜23的所述入射面231的法线和所述转折棱镜23的所述出射面232的法线之间的夹角满足全反射条件，使得从所述入射面231垂直地射入的该待测图像光能够在所述第一反射面232处发生一次全反射，以在改变该待测图像光的传播方向后从所述出射面233垂直地射出。
90.值得注意的是，在本技术的其他示例中，所述转折棱镜23还可以具有其他形状或结构形式，以便灵活有效地调整所述检测镜头20的镜筒倾斜角度，从而更好地调整检测光路的具体排布形式，适配各种整机外形结构的要求。
91.示例性地，附图5示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第一变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第二实施例，根据本实用新型的所述第一变形实施方式的区别在于：所述转折棱镜23还可以进一步具有一第二反射面234，其中所述转折棱镜23的所述第二反射面234与所述转折棱镜23的所述第一反射面232相对地布置，用于使从所述入射面231射入的该待测图像光先经由所述第一反射面232反射以首次改变该待测图像光的传播方向，再经由所述第二反射面234反射以再次改变该待测图像光的传播方向，最后从所述出射面233射出以传播至所述透镜组22。
92.值得注意的是，虽然在本技术的这个变形实施方式中，所述待测图像光先后在所述第一反射面232和所述第二反射面234处发生一次全反射而两次改变该待测图像光的传播方向，但在本技术的其他示例中，所述待测图像光先后在所述第一反射面232和所述第二反射面234处发生两次或以上的全反射而多次改变该待测图像光的传播方向。
93.优选地，所述转折棱镜23的所述入射面231平行于所述转折棱镜23的所述出射面232，使得所述显示图像检测装置1能够错位地检测沿着所述显示图像检测装置1的长度方向传播的该待测图像光。
94.更优选地，所述转折棱镜23的所述第一反射面232与所述转折棱镜23的所述入射面231之间的夹角为锐角，并且所述转折棱镜23的所述第一反射面232面向所述颜色检测组件40的方向，以减小所述显示图像检测装置1的整体高度。
95.最优选地，所述转折棱镜23上与所述入射面231和所述第二反射面234相邻的角部被切除，以最大限度地减小所述转折棱镜23的所述入射面231的面积，使得所述检测镜头20的前端尺寸被进一步地减小。
96.附图6示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第二变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第一变形实施方式，根据本实用新型的所
述第二变形实施方式的区别在于：所述转折棱镜23的所述第一反射面232可以背向所述颜色检测组件40的方向，以增大所述前置光阑21与所述颜色检测组件40在高度方向之间的距离，避免所述显示图像检测装置1的所述颜色检测组件40与近眼显示器发生结构干涉。
97.值得注意的是，虽然根据本技术的上述第二实施例及上述变形实施方式均是对所述显示图像检测装置1中前端光路的排布进行调整，以减小或避免所述显示图像检测装置1的前端结构与近眼显示器发生结构干涉，但在本技术的其他示例中，所述显示图像检测装置1还可以对后端光路排布进行调整，以灵活地适配各种类型整机外形结构的需求。
98.示例性地，附图7示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第三变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第二实施例，根据本实用新型的所述第三变形实施方式的区别在于：所述颜色检测组件40可以进一步包括一反射元件45，其中所述反射元件45被设置于所述视场光阑43和所述中继透镜42之间的光路中，用于反射地转折所述分光组件10的所述颜色检测光路102，使得通过所述视场光阑43的分光束先经由所述反射元件45的反射以改变传播方向后，再依次经过所述中继透镜42和所述后置光阑44后到达所述光度色度传感器41以被接收。
99.值得注意的是，在本技术的这个变形实施方式中，所述反射元件45能够折转所述颜色检测光路102，以有效地折叠了所述颜色检测光路102在高度方向上的长度，有效地压缩所述显示图像检测装置1的体积。
100.优选地，所述反射元件45的反射面平行于所述分光棱镜11的所述分光元件113，使得所述颜色检测组件40的所述光度色度传感器41与所述图像传感器31一样均位于所述显示图像检测装置1的后端，有助于大幅地减小所述显示图像检测装置1的高度。
101.值得注意的是，在本技术的一示例中，所述反射元件45可以被实施为平面反射镜；当然在本技术的其他示例中，所述反射元件45还可以被实施为曲面反射镜。此外，所述反射元件45也可以被实施为诸如全反射棱镜等其他类型的反射元件。
102.附图8示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第四变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第二变形实施方式，根据本实用新型的所述第四变形实施方式的区别在于：所述分光组件10可以包括异形分光棱镜13，其中所述异形分光棱镜13具有面向所述检测镜头20的入光面131、面向所述颜色检测组件40的分光面132以及面向所述成像检测组件30的出光面133，其中所述异形分光棱镜13的所述入光面131、所述分光面132以及所述出光面133互不平行，并且所述异形分光棱镜13的所述分光面132用于将从所述入光面131射入的该待测图像光分束成被所述分光面132透射的分束光和被所述出光面133反射的分束光。
103.这样，穿过所述检测镜头20的该待测图像光先从所述异形分光棱镜13的所述入光面131射入所述异形分光棱镜13，再经由所述异形分光棱镜13的所述分光面132分束成被所述分光面132透射的分束光和被所述出光面133反射的分束光，最后被所述分光面132透射的分束光传播至所述颜色检测组件40以被接收，并且被所述出光面133反射的分束光从所述异形分光棱镜13的所述出光面133射出以被所述成像检测组件30接收。
104.具体地，所述异形分光棱镜13可以包括异形棱镜130和上述分光元件113，其中所述分光元件113被对应地设置于所述异形棱镜130上与所述颜色检测组件40对应的侧面，以形成所述异形分光棱镜13的所述分光面132，用于反射该待测图像光中的一部分光束，并透
射该待测图像光中的另一部分光束。
105.优选地，所述异形分光棱镜13的所述入光面131与所述异形分光棱镜13的所述分光面132相对地布置，以进一步降低所述显示图像检测装置1的整体高度。
106.附图9示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第五变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第四变形实施方式，根据本实用新型的所述第五变形实施方式的区别在于：所述异形分光棱镜13进一步具有一反光面134，其中所述异形分光棱镜13的所述反光面134与所述异形分光棱镜13的所述入光面131相对地布置，用于将从所述入光面131射入的该待测图像光反射至所述分光面132。可以理解的是，所述异形分光棱镜13的所述反光面134的反射功能可以但不限于通过镀反射膜或全反射的方式来实现。
107.并且所述异形分光棱镜13的所述分光面132和所述出光面133分别位于所述异形分光棱镜13的所述入光面131的相邻侧。这样，穿过所述检测镜头20的该待测图像光先从所述异形分光棱镜13的所述入光面131射入所述异形分光棱镜13，再经由所述异形分光棱镜13的所述反光面134的反射以传输至所述所述异形分光棱镜13的所述分光面132，之后经由所述异形分光棱镜13的所述分光面132分束成被所述分光面132透射的分束光和被所述出光面133反射的分束光，最后被所述分光面132透射的分束光传播至所述颜色检测组件40以被接收，并且被所述出光面133反射的分束光从所述异形分光棱镜13的所述出光面133射出以被所述成像检测组件30接收。
108.附图10示出了根据本实用新型的上述第二实施例的所述显示图像检测装置1的第六变形实施方式。相比于根据本实用新型的上述第五变形实施方式，根据本实用新型的所述第六变形实施方式的区别在于：所述分光组件10可以进一步包括附加反射棱镜14，其中所述附加反射棱镜14被对应地设置于所述异形分光棱镜13的所述分光面132和所述颜色检测组件40之间的光路中，用于反射地折转所述颜色检测光路102，使得从所述分光面132透射的分光束先经由所述附加反射棱镜14的反射，再传播至所述颜色检测组件40以被接收，使得所述显示图像检测装置1的后端光路排布更加灵活，便于适配整机外形结构的需求。
109.优选地，所述附加反射棱镜14的侧面贴合于所述异形分光棱镜13的所述分光面132，以避免该待测图像光在所述异形分光棱镜13的所述分光面132处发生全反射，有助于确保所述异形分光棱镜13的所述分光面132正常工作。
110.值得注意的是，在本技术的其他示例中，所述显示图像检测装置1的具体结构也可以根据待测的近眼显示器的类型和结构进行装配，本技术对此不再赘述。此外，本领域技术人员可以理解的是，所述近眼显示器的类型不受限制，例如所述近眼显示器可以是ar眼镜、vr眼镜等等之类的近眼显示设备。
111.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。